基于TGS813的家用可燃氣體泄漏報警裝置的設計

摘要：提出基于氣敏傳感器TGS813的家用可燃氣體泄漏報警通風裝置的設計方案。該設計的系統利用TGS813對可燃性氣體進行監測，當氣體濃度超標時，傳感器輸出的電壓信號將大于設定電壓，比較器比較之后正向輸出，經過功率放大，最后驅動音響報警電路及排氣裝置。該設計具有線路簡單、成本低、操作方便等優點。
關鍵詞：氣敏傳感器；電源電路；檢測電路；報警音響電路

0 引 言
燃氣(人工煤氣、天然氣、液化石油氣)的普及，提高了生產效率、市民的生活質量，但在使用燃氣的過程中，因燃氣泄漏、廢氣等原因造成的燃氣爆炸、中毒等意外事故時有發生，給人們的生命和財產安全帶來了嚴重的威脅，因此安全使用燃氣一直是燃氣主管部門工作的重中之重。燃氣泄漏報警器能有效監測環境中可燃氣體或毒性氣體(如CO)的濃度，一旦其濃度超出報警限定值，就能發出聲光報警信號，并且能自動開啟排風扇把燃氣排出室外，甚至能通過聯動裝置自動切斷燃氣供應防止燃氣繼續泄漏，起到安全防范的作用。但報警器選用得是否合理，直接關系到其功能的充分發揮。該設計所研究的可燃性氣體報警器正是應這種要求而開發的。
該設計所研究的可燃性氣體報警系統是利用傳感器對可燃氣體濃度信號進行監測并且轉變成電壓信號，然后與設定的電壓信號進行比較，當氣體濃度超過設定值時實現智能報警并能打開風扇進行換氣。目前市場上家用可燃性氣體報警器的價格一直居高不下，并且需要定期更換傳感器，更讓人們進一步加大了投資，使得普通用戶難以承受。該設計的燃氣報警裝置的線路簡單，各種器件的價格相對低廉，這使得整體成本大大降低。相信在科技飛速發展的今天，燃氣報警裝置的價格逐步降低是必然趨勢，燃氣報警裝置將廣泛地被人們認可并普及使用，為人們的人身財產安全樹立一道可靠的屏障。該設計采用氣敏傳感器TGS813對可燃性氣體濃度進行監測，正常工作時氣敏傳感器輸出電壓信號與設定的電壓值通過比較器進行比較。當氣體濃度超標時，氣敏傳感器輸出的電壓值超過正常時的電壓值，從而使比較器正向輸出；然后通過三極管放大后，輸出驅動音響裝置發出聲音并且驅動繼電器線圈使風扇自動打開，從而實現音響報警及自動換氣功能。

1 系統的總體設計
該設計的可燃性氣體報警通風裝置，采取單獨利用硬件的開發方式，充分利用了氣敏傳感器及其他元件的特性，使其相輔相成。它的電路結構簡單，使用元件相對較少，使其制作成本大大降低，經濟實用，適應了燃氣報警器價格逐步降低的趨勢，具有較高的性價比。圖1即為可燃性氣體報警系統設計的方案框圖，其主要組成電路為：電源電路、穩壓電路、傳感器及設定電壓、比較電路、放大電路、風扇控制及報警電路。